2026年8月26日邱先生戴上特制智能眼镜,打开开关的一瞬间,黑暗了4年的世界突然涌入“光亮”。邱先生今年60岁,因视网膜色素变性已失明4年。医生在不穿透眼球的情况下,将一枚刺激芯片植入他的眼白(巩膜)。一个多月后,他已能辨认和书写汉字、准确抓取物品。
这是全球首例“高分辨率半侵入式视网膜脑机接口”临床应用获得安全有效成果的病例。虽然该项技术尚未帮助患者开启彩色高清视界,但实现了从“无光”到“有光、有轮廓”的历史性跨越。
早在1924年,德国医生汉斯·贝格尔就记录下人类的脑电波,证实大脑活动会产生可被捕捉的电信号,为脑机交互埋下科学的种子。但在很长一段时间里,人类只能够记录脑电波,谈不上用大脑信号直接操控外部设备。
1969年,科学家完成标志性动物实验,通过植入电极,让猴子依靠自身神经元放电直接驱动外部仪表,第一次证明大脑神经信号可以绕过身体外周神经,直接对外输出指令。彼时这一技术更多局限于动物实验室,距离人体应用十分遥远。
1973年,“脑机接口”这一概念被正式提出。此后二三十年,全球科研人员搭建早期脑电字符拼写系统、运动想象控制系统等一批原型系统,完成大量原理验证。但因为电极材料、信号解码算法的限制,系统带宽低、稳定性差,这类系统大多只能在实验室环境内运行,难以惠及真实病患。
进入21世纪,材料科学、人工智能算法、神经科学同步发展,侵入式、半侵入式、非侵入式多条技术路线并行迭代。刚性硅基电极率先用于人体试验,却又暴露出炎症反应、组织排异等难以回避的现实难题;非侵入式设备使用门槛低,但受颅骨阻隔,信号质量先天受限。各国陆续将脑机接口纳入重大科研布局,国内高校科研团队也开始持续积累电极、解码、动物实验相关技术。直至最近十余年,随着人体临床试验接连取得突破,这项技术才真正走进公众视野。
目前,脑机接口技术只能解析移动光标、操控机械臂这类简单运动意图,更类似‘神经版鼠标’,而非思想解析器。人脑拥有海量神经元与复杂神经网络,而现有脑电采集能力十分有限,还无法解读人脑的喜好、情绪、思考内容这类复杂意识。
以视觉脑机接口领域为例,时至今日,全球范围内尚未突破大脑的色彩编码底层理论。如果科研界能实现这一突破,脑机接口的科学家就有望在工程端将重建彩色感知变成现实。
同学们,如果你想像科幻片里那样“心想事成”,可以在神经科学、材料学、微电子、医学、人工智能、工程学等多学科做探索。(改编自科技日报2026年9月3日)